Question

【题目】已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性，将溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物，需溶液的pH的数据如下表所示。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)，为制取纯净的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按图示步骤进行提纯：

氢氧化物	开始沉淀pH	完全沉淀pH
Fe(OH)2	6.5	9.7
Fe(OH)3	1.5	3.7
Cu(OH)2	4.2	6.7

请回答下列问题：

(1)本实验最适合的氧化剂X是__________。(选填下面的序号)

A K2Cr2O7 B NaClO C H2O2 D KMnO4

(2)物质Y是________。

(3)本实验用加碱沉淀的目的是否能达到？________________。原因是________________。

(4)除去Fe3+的化学方程式为____________________，_________________________________。

(5)加氧化剂的目的为________________________。

(6)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体？________________。应如何操作________________。

Answer 1

【答案】C CuO或Cu(OH)2 不能 加碱的同时Cu2+也会沉淀下来 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ CuO+2H+= Cu2++H2O 将Fe2+氧化为Fe3+再除去 不能 应在氯化氢气氛中浓缩后冷却结晶

【解析】

本实验的目的是用恰当方法除去CuCl22H2O中的FeCl2，结合已学知识，可想到用沉淀法除去Fe2+，但由题目叙述可知，Fe2+沉淀为氢氧化物时所需pH与Cu2+的沉淀的pH相同，也就是说，Fe2+沉淀的同时，Cu2+也会沉淀，无法将两者分离开．而题目告知Fe3+沉淀所需的pH较小，所以应先将Fe2+氧化为Fe3+后再将其除去；为避免引入新的杂质，结合H2O2还原为H2O的特点，过量时也可用加热的方法使其分解而除去，氧化剂应选用H2O2；为了调节溶液的酸度，使pH在3.7的范围，可用CuO降低溶液中H+浓度，而CuO与酸反应后生成Cu2+，也不引入新的杂质，过量的CuO用过滤的方法与生成的Fe（OH）3沉淀一并除去．CuCl2属于强酸弱碱盐，加热蒸发时促进其水解（HCl易挥发），所以应在HCl气氛中采用低温减压蒸发结晶的方法，以得到CuCl22H2O的晶体。

（1）进行物质除杂时，所选用的试剂不能引入新的杂质；

A使用重铬酸钾做氧化剂能引入杂质离子，故A错误；

B使用次氯酸钠做氧化剂能引入杂质离子，故B错误；

C.使用双氧水做氧化剂，生成的是水，过量能加热除去，使用氧化铜与酸反应生成的是铜离子，不引入新的杂质，故C正确，

D.使用高锰酸钾做氧化剂能引入杂质离子，故D错误；

答案：C

（2）物质Y是用来调节pH为3.7，使得铁离子完全沉淀，因为不能引入新的杂质，所以用CuO或Cu(OH)2；

答案：CuO或Cu(OH)2

（3）采用加碱法除去氯化亚铁，则铜离子也会沉淀，故不能使用加碱法除去氯化亚铁；

答案： 不能 加碱的同时Cu2+也会沉淀下来

（5）Fe2+沉淀为氢氧化物时所需pH与Cu2+的沉淀的pH相同，也就是说，Fe2+沉淀的同时，Cu2+也会沉淀，无法将两者分离开，根据题干提供信息可知Fe3+沉淀所需的pH较小，所以应先将Fe2+氧化为Fe3+后再将其除去；

答案：将Fe2+氧化为Fe3+再除去

（6）CuCl2属于强酸弱碱盐，加热蒸发时促进其水解（HCl易挥发），所以应在HCl气氛中采用低温减压蒸发结晶的方法，以得到CuCl22H2O的晶体；

答案：不能 应在氯化氢气氛中浓缩后冷却结晶。